과학자들은 빛과 물질을 결합하여 새로운 행동으로 입자를 만든다
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Paul Mauriat _ Il N'y A Pas De Fumée Sans Feu
.과학자들이 2021 달 착륙을위한 탑재 장치를 만들기 위해 출격
로버트 샌더스, 캘리포니아 대학 - 버클리 이런 상업용 착륙선은 UC 버클리 (UC Berkeley)에 의해 지어진 과학 기술 탑재물을 달 표면에 운반하여 NASA 우주 비행사가 2024 년까지 달에 착륙 할 수있는 길을 닦을 것입니다.2019 년 7 월 3 일
우주 과학자들은 여분의 부품을 없애고 기성품 하드웨어를 손에 넣기 위해 불과 2 년 만에 달에 착륙 할 과학 장비를 만드는 데 전력을 다하고 있습니다. 미 항공 우주국 (NASA)은 어제, 향후 몇 년 내에 3 개의 달 착륙 임무를 수행하기 위해 12 개의 과학 탑재물을 선정했다고 발표했다. 그 중 하나는 UC 버클리 물리학 교수이자 지난 8 월 발사 된 Parker Solar Probe를 포함한 과거 NASA 임무의 베테랑이었던 스튜어트 베일 (Stuart Bale)의 지시에 따라 지어진 달 표면 전자기학 실험 (LuSEE)이 될 것입니다 . 과학 기술 실험은 다가오는 인간 선교에 앞서 달의 표면 환경을 탐구 할 것이며 NASA와 상업 파트너들, 그리고 2024 년까지 인류를 달에 발사하는 달의 협조의 일부입니다. UC Berkeley의 우주 과학 연구소의 Bale과 동료 연구원은 비용을 충당하기 위해 6 백만 달러 미만의 비용이 들었으므로 2006 년에 시작된 STEREO를 포함하여 Parker Solar Probe 및 기타 우주선 용으로 처음 제작 된 예비 부품을 공동 선출 할 예정이며 여전히 태양의 입체 영상을 제공하고 2013 년 MAVEN은 화성 탐사에 착수했습니다. LuSEE는 달 표면의 전자기 현상을 종합적으로 측정하고 달에 처음으로 작동하는 망원경 인 간단한 전파 망원경을 세울 것입니다. "NASA는 일정이 실제로 공격적이기 때문에 준비가되어있는 도구를 원했습니다. 우리는 약 18 개월 만에 무언가를 모아서 전달하는 것에 대해 이야기하고 있습니다."라고 Bale은 말했습니다. "우리는 매력처럼 작동하는 Parker Solar Probe 계장의 재 비행을 제안했으며, 팀은 여전히 그것을 조정하기 위해 함께 노력하고 있습니다. 우리는 실험을 신속하게 구축하는 데 능숙합니다. "버클리는 달 표면에 실험을 할 것입니다."베일이 덧붙였다. "그건 꽤 멋지다." 2 주 수명? 이 실험은 2 주 동안 배터리가 방전되기 때문에 음력 1 일보다 오래 지속될 것으로 예상되지 않습니다 (약 2 주). 그러나 베일은 음력이 어둠의 암흑에서 살아남고 다른 음력 날을 지키기를 희망합니다. "열 환경은 어두운면에서 정말 더러워서 아침에 태양이 달위에 오를 때 2 주를 보내고 - 달의 일광을 미친 듯이 관찰하고 밤이되면 착륙선이 들어갑니다. 어둠과 배터리는 충전을위한 태양 광 입력이 없기 때문에 가동되지 않을 것이고, 상대방에서 깨울 필요는 없습니다. "
Luna Surface Electromagnetics Experiment (LuSEE)는 우주 과학 연구소 (Space Science Laboratory)가 달 표면의 자기장과 전기장을 연구하고 미세 먼지 입자와 어떻게 상호 작용하는지 연구하기 위해 만들어졌습니다. 과학 장비는 햇빛이 태양의 전자를 두드려 정전기로 먼지를 충전하고 공중에 뜨게하는 달의 일광 측에 착륙합니다. 크레딧 : Stuart Bale
미션은 미 항공 우주국 (NASA)의 상업용 월 페이로드 서비스 프로그램의 일부로 5 월 31 일에 3 개의 신생 회사가 달 착륙선을 건설하여 미국이 마지막으로 우주선을 착륙시킨 지 50 년 만인 1972 년 유인 우주선을 달에 반환했다. 행성 과학 및 헬리 물리학에 관한 질문에 대답하는 데 초점을 맞출 것이고, 그 중 7 개는 신기술 시연에 초점을 맞출 것입니다. "이 새로운 달의 탑재량은 인간이 달에 착륙 할 준비를 마침내 화성에 도착할 준비가 될 때까지 결코 알지 못했던 달을 알 수있게 해주는 최첨단 혁신을 대표합니다"라고 토마스 졸 루헨 (Thomas Zurbuchen) 워싱턴 DC의 과학 임무 담당관은 "각국은 달에 새로운 무엇인가를 가져다 주며 우리의 상업 파트너십 프로그램을 통해 초기 비행을 이용할 수있다"고 말했다. 3 명의 착륙선 중 하나가 달의 변동하는 자기장과 태양으로부터 오는 전자와 빛에 의해 걷어 올려지는 먼지를 측정 할 수있는 LuSEE를 탑재 할 것입니다. 미래의 달 식민지 주민들에게는 먼지가 큰 문제가 될 수 있다고 베일은 말했다. 아폴로 17 호 승무원 인 해리슨 슈미트 (Harrison Schmitt)는 지구로 돌아 왔을 때 슈미트의 우주복을 내린 의사와 마찬가지로 달 먼지에 알레르기 반응을 보였다. 미세 먼지는 전기적으로 충전되어 모든 것에 집착하기 때문에 아폴로 착륙선 내부의 성가신 존재였습니다. 달 표면은 정전기로 인해 너무 강해서 달과 구조물에 문제를 일으킬 수 있습니다. 아폴로의 우주 비행사들은 달의 낮과 밤 경계에서 공기 중으로 던져지는 분진을 보았습니다. 아마도 달의 점등 부분과 비 조명 부분 사이의 전압 차이 때문일 수 있습니다. 전압 차는 또한 표면의 물체를 충전하여 스파크를 일으킬 수 있습니다. Bale은 태양이 하늘을 가로 지르는 과정에서 표면의 정전 환경이 어떻게 변하는 지, 그리고 그 변화하는 정전기 환경이 먼지에 어떻게 영향을 미치는지에 관심이 있습니다. 우주선의 자력계 는 우주 과학 연구소 (Space Sciences Laboratory)에서 제작 된 장비를 사용하여 달을 도는 우주선에 의해 간접적으로 측정 된 자기장의 변화를 측정합니다. LuSEE는 토끼 귀 텔레비젼 안테나와 같은 간단한 쌍극자 안테나 인 달에 최초의 미국 전파 망원경도 탑재 할 예정이다. 안테나는 파커 솔라 프로브 (Parker Solar Probe)에있는 안테나와 동일합니다. 지금까지 대기에서 이온으로 차단되어 지구에서 탐지 할 수없는 주파수 범위에서 은하계 은하에서 발생하는 라디오 방사를 녹음 할 수있었습니다. 베일 대변인은 " 태양 플레어, 유형 3 라디오 폭풍, 코로나 대량 방출 - 그러나 우리가 이미 태양 탐침으로 목성과 다른 행성 을 볼 것이라고 확신한다 "고 말했다. "우리는 지구로부터 많은 양의 방출을 보게 될 것입니다. 우리 는 달 의 표면 에있는 무선 환경에 대한 조사를 언젠가는 더 진보 된 전파 망원경 으로 할 것을 제안합니다 ." 우주에 첫 번째 별이 형성되기 시작했을 때, "빅뱅 이후 약 4 억 년 후" 달 에 붙은 그러한 태양 배열 은 우주의 초기 역사에 관한 질문에 답할 수 있습니다.
추가 탐색 NASA, 2020 년부터 달에 장비 공급 예정 에 의해 제공 버클리 - 캘리포니아 대학
https://phys.org/news/2019-07-scientists-scramble-payload-moon.html
.식물은 생각하지 못하고 자랍니다 : 식물 의식에 대한 사례
에 의한 세포 보도 크레딧 : CC0 공개 도메인, 2019 년 7 월 3 일
나무가 떨어지면 아무도 그 소리를 듣지 못합니다. 고통과 외로움을 느낍니까? 전문가들은 7 월 3 일 저널 ' 트렌드 식물 과학 (Trends in Plant Science) '에 발표 한 논설에서 주장한다 . 그들은 단순하고 복잡한 동물의 두뇌에 대한 비교 연구를 통해 의식의 진화를 탐구하는 Todd Feinberg와 Jon Mallatt의 연구에서이 결론을 이끌어냅니다. "Feinberg와 Mallatt는 의식을위한 임계 뇌 구조를 가지고있는 척추 동물, 절지 동물과 두족 동물 만이 결론을 내렸다. 그리고 의식이없는 동물이 있다면 , 심지어 뉴런을 가지고 있지 않은 식물도 , 분자 생물학의 명예 교수 인 링컨 타이츠 (Lincoln Taiz)는 말했습니다. 링컨 타이츠 ( University of California at Santa Cruz) 의 분자 생물학 , 세포 생물학 , 발달 생물학의 명예 교수는 말한다 . 식물이 생각하고 배우고 의도적으로 행동을 선택할 수 있는지에 대한 주제는 2006 년에 식물 신경 생물학을 현장으로 설립 한 이래 논란이되고있다 (10.1016 / j.tplants.2006.06.009). Taiz는 식물이 전혀 연구 할 신경 생물학을 가지고 있다는 제안에 반대하여 식물 과학 동향 (10.1016 / j.tplants.2007.03.002) 에서 편지의 최초 서명자였습니다 . "연구에서 인간을 변형시키는 식물의 가장 큰 위험은 그것이 연구자의 객관성을 약화 시킨다는 것"이라고 Taiz는 말합니다. "우리가 본 것은 식물과 동물이 매우 다른 생명 전략으로 진화했다는 것입니다. 뇌는 매우 고가의 기관이며 식물이 고도로 발달 된 신경계 를 갖는 것은 결코 유리하지 않습니다 ." 식물 신경 생물학 지지자들은 식물의 전기 신호와 동물의 신경계 사이에 유사점을 둡니다. 그러나 Taiz와 그의 공동 저자들은 두뇌를 스폰지보다 더 이상 복잡하지 않은 것으로 기술함으로써 지지자들이 이것을 평행하다고 주장한다. 반대로 Feinberg-Mallatt 의식 모델은 주관적인 경험에 필요한 뇌 의 조직 복잡성 수준을 나타 냅니다. 식물 은 두 가지 방법으로 전기 신호 를 사용 합니다. 세포막을 가로 질러 하전 된 분자의 분포를 조절하고 유기체를 통해 장거리로 메시지를 보냅니다. 전자의 경우 이온의 움직임으로 세포 밖으로 물이 이동하여 모양이 바뀌기 때문에 식물의 잎이 말라 버릴 수 있습니다. 후자의 경우, 한 잎에 벌레 물린 것이 먼 잎의 방어 반응을 일으킬 수있다. 식물은 자극에 반응하는 것처럼 보이지만 Taiz와 그의 공동 저자는 이러한 반응이 유전 적으로 부호화되고 자연 선택의 세대를 거쳐 미세 조정되었음을 강조한다. "나는 식물 생리학 교과서의 공동 저자이기 때문에 공개적인 입장을 취할 특별한 책임이 있다고 느낍니다. "식물 신경 생물학 분야의 많은 사람들이 교과서에 자신의 분야를보고 싶어하지만, 아직까지는 너무 많은 질문에 답할 수 없습니다." 식물 학습에 관한 한 자주 언급 된 연구는 미모사 푸디 카 (10.1007 / s00442-013-2873-7) 의 명백한 거주 습관이다. 이 실험에서는 식물이 떨어지고 그 잎은 방위에서 뒤틀린다. 여러 번 떨어 뜨린 후 심각한 손상을 입지 않으면 잎이 말리지 않습니다. 식물이 흔들리면 잎이 말아지면서 떨어지고 반응이없는 원인으로 모터 피로를 외면적으로 배제합니다. "흔들림은 실제로 매우 폭력적이었습니다. 흔들리는 자극이 떨어지는 자극보다 강했기 때문에, 학습을 포함하지 않는 감각 적응을 확실히 배제하지 않았습니다."라고 Taiz는 주장했다. "완두콩에 대한 관련 실험은 파블로 비안 클래식 컨디셔닝을 보여주는 것으로도 충분한 통제가 부족하기 때문에 문제가 있습니다." Taiz와 그의 공동 저자는 더 엄격한 조건과 통제를 사용하여 현재의 식물 신경 생물학 실험에 의해 답변되지 않은 질문을 추가 연구가 해결할 것으로 기대한다. 추가 탐색 새 책은 식물에서 성의 발견이 왜 그렇게 오래 걸렸는지 탐구한다.
추가 정보 : 식물 과학의 동향 , Taiz 외 : "식물은 의식을 요구하지도 않으며 의식을 요구하지도 않습니다"https://www.cell.com/trends/plant-science/fulltext/S1360-1385(19)30126-8, DOI : 10.1016 / j.tplants.2019.05.008 저널 정보 : 식물 과학의 동향 Cell Press 제공
https://phys.org/news/2019-07-dont-case-consciousness.html
.빛의 블레이즈는 식물이 어떻게 먼 거리의 신호를 보내는 지 밝혀줍니다
에릭 해밀턴, 위스콘신 - 매디슨 대학 사이먼 길로이. 신용 : 브라이스 리히터 / UW- 매디슨, 2018 년 9 월 13 일
한 비디오에서 배고픈 애벌레를 볼 수 있습니다. 처음에는 잎의 가장자리를 감싸고 잎의 바닥에 접근하여 한 번 마지막 물기를 남기고 식물의 나머지 부분에서 절단합니다. 몇 초안에 형광등의 불길이 다른 나뭇잎 위로 씻겨 내려갑니다.이 나뭇잎은 애벌레 또는 그 친족이 미래에 공격을 준비해야한다는 신호입니다. 이 형광등은 칼슘 을 식물의 조직을 가로 지르면서 추적 하여 전기 및 화학 신호를 제공합니다. 위스콘신 - 매디슨 식물학 교수 Simon Gilroy 교수와 그의 연구실은 식물이 상처를 입었을 때 글루탐산 - 동물의 풍부한 신경 전달 물질 -이 칼슘 파를 어떻게 활성화시키는 지 밝혀줍니다. 이 비디오는 일반적으로보기에 숨어있는 시스템 내의 통신 시스템에서 최상의 모습을 제공합니다. 이 연구는 9 월 14 일 Science 지에 발표되었다 . Masatsugu Toyota는 Gilroy의 연구실에서 박사후 연구원으로이 연구를 이끌었습니다. 일본 사이타마 대학의 길로이 (Gilroy)와 도요타 (Toyota)는 일본 과학 기술기구, 미시간 주립 대학 및 미주리 대학의 연구원들과 협력했습니다. "우리는이 체계적인 신호 시스템이 있다는 것을 알고 있습니다. 한 곳에서 상처를 입으면 나머지 식물이 방어 대응을 촉발시킵니다."라고 길로이는 말한다. "그러나 우리는이 시스템 뒤에 무엇이 있었는지 알지 못했다." Gilroy는 "잎을 감았을 때 전기 요금이 부과되고 공장을 가로 지르는 전파가 발생한다는 것을 알고 있습니다. 그 전기 요금을 유발 한 원인과 이것이 공장 전체를 어떻게 움직 였는지는 알려지지 않았습니다. 놀이 00:06 00:06 설정 씨 전체 화면으로 들어가기 놀이 양배추 애벌레가 겨자 식물 인 Arabidopsis의 잎을 먹으면서 형광등으로 밝혀진 식물을 가로 지르는 칼슘 파동이 먼 잎의 방제 반응을 유발합니다.
https://3c1703fe8d.site.internapcdn.net/newman/gfx/video/2018/1-blazesofligh.mp4
제공 : Simon Gilroy / UW-Madison
그러나 칼슘은 하나의 후보였습니다. 유비쿼터스 세포에서 칼슘은 종종 변화하는 환경에 대한 신호로 작용합니다. 칼슘은 전하를 운반하기 때문에 전기 신호를 생성 할 수도 있습니다. 그러나 칼슘은 일시적이며, 급속하게 집중되어 있습니다. 연구진은 칼슘을 실시간으로 볼 수있는 방법이 필요했습니다. 그래서 도요타는 완전히 새로운 빛으로 칼슘을 보여주는 식물을 개발했습니다. 이 식물은 칼슘 주위에서만 형광을 발하는 단백질을 생성하여 연구자가 그 존재와 농도를 추적 할 수 있도록합니다. 그 다음 애벌레가 물었고, 가위가 자르고 상처가 부서졌습니다. 각 종류의 손상에 대응하여 비디오는 칼슘이 손상 부위에서 다른 잎으로 흐를 때 조명하는 식물을 보여줍니다. 신호는 초당 약 1 밀리미터 빠르게 움직였습니다. 이것은 동물 신경 자극의 속도의 일부분에 불과하지만 식물 세계에서는 번개가 빠르며 몇 분만에 다른 잎으로 퍼지기에 충분히 빠릅니다. 국방 관련 호르몬 수치가 먼 잎에서 급증하는 데는 단지 몇 분이 더 걸렸습니다. 이러한 방어 호르몬은 예를 들어 유해 화학 물질의 농도를 증가시켜 포식자를 구제함으로써 미래의 위협에 대비해 식물을 준비하는 데 도움을줍니다. 스위스의 과학자 테드 파머 (Ted Farmer)의 이전 연구에 따르면 방공 관련 전기 신호는 동물의 주요 신경 전달 물질 인 아미노산 인 글루타메이트와 식물에서 흔히 볼 수있는 수용체에 의존한다고한다. 파머는 글루타메이트 수용체가 결핍 된 돌연변이 식물 도 위협에 대한 전기적 대응을 상실한 것으로 나타났다 . 따라서 Toyota와 Gilroy는 이러한 돌연변이 식물에서 상처를 입는 동안 칼슘의 흐름을 관찰했습니다. Gilroy는 " 전기 시그널을 녹아웃시키는 돌연변이 체는 칼슘 시그널 을 완전히 녹아웃시킵니다 . 놀이 00:10 00:10 설정 씨 전체 화면으로 들어가기 놀이 한 잎의 끝 부분에 직접 글루타메이트를 공급하면 형광등으로 시각화 된 전체 식물에 칼슘이 강하게 흐릅니다. 제공 : Simon Gilroy / UW-Madison 상처를 입는 동안 정상적인 식물이 형광 칼슘 파동으로 밝게 빛나는 곳에 비디오는 돌연변이 식물이 간혹 빛의 한계 플래시를 스퍼터링하는 것을 보여줍니다. 이러한 결과는 글루타메이트가 상처 부위로부터 흘러 나와서 식물 전체에 퍼지는 칼슘의 파열을 유발한다는 것을 시사한다. 이 연구는 수십 년에 걸친 연구를 통해 밝혀졌습니다. 식물은 미래의 공격을 다루기 위해 멀리 떨어진 조직을 준비함으로써 식물을 위협에 역동적으로 반응하는 것으로 나타났습니다. 글루타메이트는 칼슘으로 이어지며 국방 호르몬으로 이어지고 신경계없이 성장과 생화학을 변화시킵니다. Gilroy는 이러한 모든 요소를 하나로 묶는 데 도움을 줄뿐만 아니라 일반적으로 보이지 않는 식물 내에서의 활동을 시각화하는 데 도움이된다고 말합니다 . "이미징이없고 당신 앞에서 모든 것이 펼쳐지는 것을 보았을 때, 실제로 집에서 운전 한 적이 결코 없었습니다.이 물건은 빠릅니다!" 그는 말한다.
추가 탐색 식물의 적응 방법 : 칼슘 파는 뿌리가 싹을 알 수 있도록 도와줍니다. 더 자세한 정보 : "Glutamate는 장거리 칼슘 기반 식물 방어 신호를 유발합니다" Science (2018). science.sciencemag.org/cgi/doi ... 1126 / science.aat7744 저널 정보 : Science 에 의해 제공 위스콘신 - 매디슨 대학
https://phys.org/news/2018-09-blazes-reveal-danger-distances.html
.슈퍼 컴퓨터 프로그래밍을위한보다 사용자 친화적 인 새 언어
Stanford University의 Tom Abate 저 모든 연구원이 컴퓨터 과학자가 될 필요가없는 프로그래밍 환경을 만들 수 있습니까? 신용 : Unsplash / Markus Spiske, 2019 년 7 월 3 일
수십 년 전에는 컴퓨터가 값 비싸고 복잡하고 드물었습니다. 개인용 컴퓨터 혁명으로 모든 것이 바뀌 었습니다. 우리 중 대부분이 사용하기 쉽고 빠르며 사용하기 쉬운 가제트를 쉽게 이용할 수있게되었습니다. 과학자들도 혜택을 입었습니다. 그들은 세포의 내부 작용, 먼 별 주변의 행성 궤도 및 다른 현상을 한 번 멀리 관찰 할 수있는 능력을 훨씬 뛰어 넘는 전산화 된 기술을 개발했습니다. 그러나 최첨단의 연구자들에게는 다음과 같은 아이러니가 등장했습니다. 새롭고 정교한 장비가 실험 결과를 분석하기 위해 수퍼 컴퓨터가 필요로하는 많은 양의 데이터를 생산하기 시작했습니다. 그런 거대한 데이터 세트를 분석하려고하는 과학자들은 종종 하드웨어를 프로그래밍하는 데 필요한 소프트웨어의 복잡성을 마스터하기 위해 고군분투합니다. 스탠포드 컴퓨터 과학자 Alex Aiken이 이끄는 그룹이 개발 한 새로운 프로그래밍 언어 인 Regent를 입력하십시오. 리젠트는 수퍼 컴퓨터를 사용하기 쉽게 만들어줍니다. 알카텔 - 루슨트 통신 및 네트워킹 교수 인 에이컨 (Aiken)은 "우리는 모든 연구자가 컴퓨터 과학자가 될 필요가없는 프로그래밍 환경을 만들고 싶었다. 리젠트는 슈퍼 컴퓨터에서 가장 큰 과제 중 하나를 해결하는 데 도움을줍니다. 오늘날의 슈퍼 컴퓨터는 그 어느 때보 다 훨씬 복잡하며 기존 프로그래밍 언어 는 속도를 맞추기 위해 고심하고 있습니다. 수퍼 컴퓨터는 인기있는 상상력에서 거대한 기계로 보일지 모르지만 실제로는 수천 개의 마이크로 프로세서가 함께 작동합니다. 과학자들은 컴퓨터 과학 시대에 약 40 년 전에 발명 된 소프트웨어 언어 인 C ++를 사용하여 이러한 어레이를 프로그래밍합니다. 그 당시의 주도적 인 마이크로 프로세서는 중앙 처리 장치 또는 CPU 였습니다. 이 칩은 PC 혁명을 일으켰습니다. CPU는 커다란 문제를 신속하게 해결합니다. 그러나 최근에는 그래픽 처리 장치 또는 GPU 인 슈퍼 컴퓨터에 두 번째 유형의 마이크로 프로세서가 중요 해지고 있습니다. GPU는 비디오 게임의 비주얼을 향상시키기 위해 컴퓨터 화면에서 수백만 픽셀을 제어하는 데 처음 사용되었습니다. GPU는 프로그래머가 말했듯이 이와 유사한 많은 계산을 동시에 또는 병렬로 수행 할 수 있습니다. 병렬 처리는 기계 학습과 같은 애플리케이션에서 매우 유용함이 입증되었습니다. C ++은 이러한 하드웨어 변경 사항을 따라 잡기 위해 업그레이드되었습니다. 불행히도, 패치의 증가로 언어 사용이 점점 어려워졌습니다. 그러나 Regent는 슈퍼 컴퓨터 프로그래머가 직렬 처리 작업을 CPU에 할당하고 병렬 처리 작업을 GPU에 할당하는 작업을보다 쉽게 수행합니다. Regent가 개념적 수준에서 프로그램을 구성하면 프로그래머의 의도가 번역되거나 기술 용어를 사용하여 Aiken이 개발 한 Legion이라는 두 번째 소프트웨어 계층으로 컴파일됩니다. Legion은 수퍼 컴퓨터의 하드웨어로 하여금 프로그램을 수행하는 방법을 지시하는 기계 코드 정밀 명령을 생성합니다. Regent와 Legion 간의 긴밀한 통합으로 인해 프로그래머는 다른 중요한 결정을 내릴 수 있습니다. 특히 슈퍼 컴퓨터가 분석해야하는 데이터를 저장할 위치. SLAC National Accelerator Laboratory의 과학자 인 Elliott Slaughter는 설립 초기부터 Regent와 Legion에서 근무했으며, 두 계층의 통합으로 인해 프로그래머가 비용과 시간을 절약 할 수 있다고합니다. 컴퓨터는 비용이 드는 에너지를 소비합니다. 그러나 데이터 이동에 따른 에너지 비용 은 해당 데이터에 대한 계산 수행 비용의 100 배가 될 수 있습니다. 또한 대규모 실험은 대용량의 데이터를 수집하는 도구에 의존하는 경우가 많습니다. Slaughter는 일부 악기는 15 분 동안 지속되는 실험을 위해 매 초당 20 개의 비디오 DVD에 해당하는 데이터를 수집 할 수 있다고 전했다. 광섬유를 통해 빛의 속도로 움직이더라도 계측기에서 수퍼 컴퓨터로 많은 양의 데이터를 가져 오는 것은 분석을 고무시킬 수있는 지연을 만들 수 있습니다. "데이터를 넣은 곳에서 가장 많은 데이터 중 하나로 밝혀졌습니다.프로그래머가 중대한 결정을 내릴 때 "라고 Slaughter는 말합니다. Regent와 Legion은 프로그래머 가 계산을 기다리는 동안 데이터를 저장할 위치를 전례없는 방식으로 제어 함으로써 비용과 시간을 절약 합니다. 리젠트가 널리 퍼지게 될까요? 연구자들은 새로운 언어가 많은 관성을 극복해야한다고 말한다. "리젠트는 매우 다른 프로그래밍 방식입니다."라고 Aiken은 말합니다. "연구자들이 필요한 사고 방식을 채택하는 데는 어느 정도 시간이 걸릴 것입니다." 그러나 두 가지 요소가 유리하게 작용합니다. 첫째, 수퍼 컴퓨팅 하드웨어가 계속 개선되고 있습니다. 미국 에너지 부는이 속도를 유지 프로그래밍하기 위해, 언젠가 DOE는 리젠트을 포함하여 소프트웨어 프로젝트를 지원하고있다 2021 년의 주위에 supercomputational 전력의 50 배의 증가를 달성하는 것을 목표로 자사의 엑사 스케일 컴퓨팅 프로젝트와 개발을 운전한다. 더욱이, 슈퍼 컴퓨터를 사용하고자하는 많은 과학자들은 현재의 도구에 익숙하지 않고 큰 실험을 프로그래밍하는 데 필요한 가파른 학습 곡선에 신경 쓰지 않습니다. 숙련 된 슈퍼 컴퓨터 프로그래머 조차도 현재 시스템이 번거롭고 더 좋은 방법이 없는지 궁금해 할 수 있습니다. "우리는 정기적으로 리젠트가 그들에게 삶을 얼마나 쉽게 만들어 주는지를 아는 과학자들과 이야기를 나눕니다."에이컨은 말했다.
추가 탐색 감미로운 성공 : 사육 사육 한 Regent Honeyeater에서 최초로 야생 번식 기록 Stanford University 제공
https://techxplore.com/news/2019-07-user-friendly-language-supercomputers.html
.인공 지능으로 설계된 열 펌프는 에너지를 덜 소비합니다
Laure-Anne Pessina, Ecole Polytechnique Federale de Lausanne 신용 : 에콜 폴리 테크닉 Federale de Lausanne, 2019 년 7 월 3 일
스위스에서는 새로운 주택의 50 ~ 60 %가 히트 펌프가 장착되어 있습니다. 이 시스템은 땅, 공기 또는 인근 호수 또는 강과 같은 주변 환경으로부터 열에너지를 끌어 들여 건물의 열로 전환시킵니다. 오늘날의 열 펌프는 일반적으로 잘 작동하고 친환경적이지만 여전히 개선의 여지가 충분합니다. 예를 들어, 기존의 압축 시스템 대신에 마이크로 터보 압축기를 사용함으로써 엔지니어는 열 펌프의 전력 요구량을 환경에 미치는 영향은 물론 20-25 % (삽입 그림 참조)까지 줄일 수 있습니다 . 터보 압축기가 피스톤 장치보다 10 배 더 효율적이기 때문입니다. 그러나 이러한 미니 구성 요소를 열 펌프 설계에 통합하는 것은 쉽지 않습니다. 합병증은 작은 직경 (<20 mm)과 빠른 회전 속도 (200,000 rpm 초과)에서 발생합니다. Microcity 캠퍼스에서 EPFL의 응용 기계 설계 실험실에서 Jürg Schiffmann이 이끄는 팀은 열 펌프에 터보 압축기를 더 쉽고 빠르게 추가 할 수있는 방법을 개발했습니다. 연구진은 기호 회귀 (symbolic regression)라는 기계 학습 과정을 사용하여 주어진 열 펌프에 대한 터보 압축기의 최적 크기를 신속하게 계산할 수있는 간단한 방정식을 제시했습니다. 그들의 연구는 기계 공학자 협회 (American Society of Mechanical Engineers)가 개최 한 2019 년 터보 엑스포 컨퍼런스에서 최우수 논문 상을 수상했습니다. 1,500 배 빠른 연구진의 방법은 터보 차저 설계의 첫 단계를 대폭 단순화했다. 좋은 히트 펌프의 이상적인 크기와 회전 속도를 대략적으로 계산하는이 단계는 전반적인 설계 시간을 상당히 단축 할 수 있기 때문에 매우 중요합니다. 지금까지 엔지니어는 터보 압축기의 크기를 조정하기 위해 설계 차트를 사용해 왔지만이 차트는 장비가 작을수록 점점 부정확 해집니다. 그리고 차트는 최신 기술로 업데이트되지 않았습니다.
신용 : 에콜 폴리 테크닉 Federale de Lausanne
그래서 2 명의 EPFL 박사가 있습니다. 학생들 - Violette Mounier와 Cyril Picard - 대안을 개발했습니다. 그들은 500,000 번의 시뮬레이션 결과를 기계 학습 알고리즘에 제공하고 도표를 재현하는 방정식을 생성했지만 몇 가지 장점이 있습니다. 작은 터보 압축기 크기에서도 신뢰할 수 있습니다. 그들은 더 복잡한 시뮬레이션만큼 세밀합니다. 1,500 배 빠릅니다. 연구원의 방법은 또한 엔지니어가 기존의 설계 과정에서 몇 가지 단계를 건너 뛸 수있게 해줍니다. 열 펌프에서 마이크로 터보 차저를보다 쉽게 구현하고보다 광범위하게 사용할 수있는 길을 열어줍니다. 마이크로 터보 압축기의 장점 기존의 열 펌프는 피스톤을 사용하여 냉매라고 불리는 유체를 압축하고 증기 압축 사이클을 가동합니다. 피스톤은 제대로 작동하려면 오일이 잘 공급되어야하지만 오일은 열 교환기 벽에 달라 붙어 열 전달 과정을 방해 할 수 있습니다. 그러나 직경이 수십 밀리미터에 불과한 마이크로 터보 압축기는 오일없이 작동 할 수 있습니다. 그들은 수십만 rpm의 속도로 가스 베어링에서 회전합니다. 회전 운동과 구성 요소 사이의 가스 층은 마찰이 거의 없음을 의미합니다. 결과적으로이 소형 시스템은 열 펌프의 열 전달 계수를 20 ~ 30 % 향상시킬 수 있습니다. 이 마이크로 터보 차저 기술은 수년 동안 개발되어 왔으며 현재 성숙 단계에 있습니다. Schiffmann은 "우리 회사의 방법을 사용하는 데 관심이있는 여러 회사와 이미 연락을 취했습니다. 연구자들의 연구 덕분에 회사는 열 펌프에 마이크로 터보 차저 기술을 통합하는 데 더 쉬운 시간을 가질 수 있습니다.
추가 탐색 자연 냉매 대체는 에너지 비용을 줄이고 환경을 보존 할 수 있습니다. 자세한 정보 : Mounier Violette et al. 냉동 분야의 소규모 원심 압축기를위한 데이터 기반 Predesign Tool, Journal of Gas Turbines and Power (2018). DOI : 10.1115 / 1.4040845 에 의해 제공 로잔 연방 공과 대학교
https://techxplore.com/news/2019-07-ai-designed-consume-energy.html
.천문학 자들이 암에 대한 전쟁을 돕는다
에 의해 왕립 천문 학회 인간 유방의 표면을 관통하는 빛 (빨간색 / 노란색)을 보여주는 모델 (흰색 삼각형). 크레딧 : Tim Harries, 2019 년 7 월 2 일
천문학 자에 의해 개발 된 기술은 유방암 및 피부암과의 전쟁에서 도움이 될 수 있습니다. Exeter 대학의 Charlie Jeynes는 오늘 Lancaster 대학의 RAS National Astronomy Meeting (NAM 2019)에서 Tim Harries 팀의 연구 결과를 발표 할 예정입니다. 천문학의 대부분은 빛의 탐지와 분석에 달려 있습니다. 예를 들어, 과학자들은 가스와 먼지 구름에 흩어져서 흡수되고 다시 방출되는 빛을 연구하여 내부에 대한 정보를 얻습니다. 거대한 규모의 차이에도 불구하고 인체를 통해 여행 할 때 빛이 겪는 과정은 우주에서 볼 수있는 과정과 매우 유사합니다. 그리고 일이 잘못되면 - 조직이 암이 될 때 - 변화가 나타나야합니다. 영국에서는 매년 약 60,000 명의 여성이 유방암으로 진단 받고 12,000 명이 사망합니다. 조기 진단은 여성의 90 %가 적어도 5 년 이상 생존 초기 단계에 진단 된 반면, 가장 앞선 단계 진단을받은 여성의 경우 15 %에 비해 중요합니다. 암은 조직을 통과 할 때 빛의 파장이 바뀌면서 유방에 작은 칼슘 침전물을 생성합니다. 엑서 터 팀은 별과 행성의 형성을 연구하기 위해 개발 된 컴퓨터 코드가 이러한 퇴적물을 찾기 위해 적용될 수 있음을 깨달았다. Charlie는 "미숙 한 아기의 혈액 산소 측정이나 레이저로 포트 와인 얼룩을 치료하는 등 다양한 의료 발전에있어 빛은 기본적입니다. 따라서 천문학과의 자연스러운 연관성이 있으며 작업을 기꺼이 활용할 수 있습니다. 암에 걸릴. "
피부 조직에 침투하는 근적외선 (NIR) 시뮬레이션을 통해 1 초간 조사한 후 NIR 흡수 금 나노 입자가 주입 된 종양 (피부 조직에 9mm 임베디드 됨)이 약 섭씨 3도까지 가열되고 10 분 후에 섭씨 20도 이상으로 가열되었습니다. 이것은 암 세포를 죽이기에 충분한 온도 선량입니다. 크레딧 : Charlie Jeynes
엑서 터 (Exeter)의 생의학 과학자 인 닉 스톤 (Nick Stone)과 함께 연구팀은 검출 된 빛이 인간 조직에 의해 어떻게 영향을 받는지 더 잘 이해할 수 있도록 컴퓨터 모델을 개선하고 있습니다. 그들은 결국 불필요한 생검을 피하는 빠른 진단 테스트를 개발하여 수천 명의 여성들의 생존 가능성을 향상시킬 것으로 기대합니다. 이미 Exeter의 RD & E 병원의 임상가들이이 기술을 시험하고 더 큰 임상 실험을위한 길을 열어주는 작업이 진행 중이다. 두 번째 프로젝트에서 엑서 터 팀은 비 흑색 종 피부암 (NMSC)에 대한 새로운 치료법으로 컴퓨터 모델을 사용하고 있습니다 . 이것은 가장 흔한 종류의 암으로 매년 영국에서 8 만 건 이상이보고됩니다. NMSC는 2020 년까지 NHS에 1 억 8000 만 파운드의 비용이들 것으로 예상되며, 질병이 더 널리 퍼지면서 증가 할 것으로 예상됩니다. Exeter Medical School의 Alison Curnow와의 파트너십을 통해 과학자들은 자신의 코드를 사용하여 피부암 치료를위한 시뮬레이션 가상 실험실을 개발했습니다. 이 두 갈래의 공격은 광 활성화 약물 ( photodynamic therapy )과 가벼운 가열 된 나노 입자 (광열 요법)를 조사합니다. 시뮬레이션은 가상 피부 종양에서 근적외선에 노출에 의해 가열하는 방법을 금 나노 입자에 보이는 빛 . 방사선 조사 1 초 후 종양이 섭씨 3도까지 가열됩니다. 10 분 후에 동일한 종양이 20도 정도 가열되어 세포를 죽일 수 있습니다. 지금까지 nanoparticles와 photothermal 치료는 쥐에게 효과적 이었지만, 실험 조건을 좁히기위한 팀의 코드로 그들은 인간을위한 기술 번역을 위해 노력하고 있습니다.
조직을 통과 할 때 복잡한 경로를 따라 빛을 보여주는 컴퓨터 모델. 크레딧 : Tim Harries
찰리는 "근본적인 과학의 발전은 결코 고립되어서는 안된다. 천문학도 예외는 아니며, 처음에는 예측이 불가능하지만, 그 발견과 기술은 종종 사회에 도움이된다. 우리의 연구는 그 좋은 예이며, 우리 의료진이 암과의 전쟁을 돕는 것을 자랑스럽게 생각합니다 . " 다음 단계는 실제 종양의 이미지에서 가져온 3 차원 렌더링 모델을 사용하고 이들이 다른 치료법에 어떻게 반응하는지 시뮬레이션하는 것입니다. 이 종양이 치료에 어떻게 반응했는지에 대한 데이터가 존재하며, 이는 모델을 비교할 우수한 '근거 진실'데이터를 제공합니다. 이 방법으로 팀은 다른 유형의 치료법이 특정 종양 유형에 더 효과적 일지 예측할 수있을 것이며 치료 계획을 선택할 때 임상의가 더 많은 선택권을 가질 수있게 할 것입니다. 추가 탐색 유전자 변화는 유방암 재발을 예측할 수 있습니다.
추가 정보 : nam2019.org/ 에 의해 제공 왕립 천문 학회
https://phys.org/news/2019-07-astronomers-wage-war-cancer.html
A&B, study(laboratory evolution, mainhotspot project)
B/http://www.mdpi.com/2072-4292/10/8/1261
A/https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0
https://pr.ibs.re.kr/handle/8788114/5556?mode=full
https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0
.Scanning Doppler Lidar를 이용한 행성 경계층 바람의 측정
박수진 1, 제1저자 연구원
박수진 1, 김상우 1 세 *OrcID, 박문수 2OrcID과 송창근 3 1 서울 대학교 지구 환경 과학부 08826 2 한국 외국어 대학교 대기 과학 연구소, 용인 17035 삼 울산 국립 기술 대학교 도시 환경 공학부 울산 44919 * 서신을 처리해야하는 작성자. 접수 : 2018 년 6 월 19 일 / 개정 : 2018 년 8 월 7 일 / 수락 : 2018 년 8 월 8 일 / 게시일 : 2018 년 8 월 10 일 (이 기사는 대기 경계층 특집 원격 감지 (Remote Sensing of Atmospheric Boundary Layer )에 속한다. 전체 텍스트 | PDF [4697 KB, 2018 년 8 월 11 일 업로드 됨] | 피규어
추상
유성 경계층 (PBL)에서 바람 프로파일의 정확한 측정은 수치 기상 예측뿐만 아니라 대기 품질 모델링에서도 중요합니다. 스캐닝 도플러 광 검출 및 거리 측정 (라이더) 측정을 사용하는 두 가지 바람 검색 방법을 비교하고 동시 라디오 존데 음향으로 검증했습니다. 17 개의 라디오 존데 (radiosonde) 사운드 프로파일을 비교해 보면 사인 피팅 방법이 더 많은 수의 데이터 포인트를 검색 할 수 있다는 것을 보여 주었지만 특이 값 분해 방법은 바이어스 (0.57 ms -1 )와 평균 제곱근 오차 (1.75 ms -1)와 라디오 존데 soundings. 속도 방위각 디스플레이 스캔을 얻기 위해 방사 속도의 평균 시간 간격을 15 분으로 늘리면 소음에 대한 평균 신호 효과로 인해 라디오 존데 소리와 더 잘 일치하게됩니다. 나란히 놓인 윈드 도플러 라이더와 에어러솔 미사 산란 라이저에서 동시에 측정 한 결과 PBL 바람의 시간적 변화와 PBL 내 에어러솔의 수직 분포가 나타났다.
https://www.mdpi.com/2072-4292/10/8/1261
.과학자들은 빛과 물질을 결합하여 새로운 행동으로 입자를 만든다
루이즈 러너 (Louise Lerner), 시카고 대학교 크레디트 : Petr Kratochvil / 공개 도메인, 2019 년 7 월 4 일
우주의 모든 종류의 원자는 독특한 지문을 가지고 있습니다. 전자의 허용 된 궤도와 일치하는 특정한 에너지에서 빛을 흡수하거나 방출합니다. 이 지문은 과학자들이 발견 된 모든 원자를 식별 할 수있게합니다. 우주 공간의 수소 원자는 지구에서와 같은 에너지로 빛을 흡수합니다. 물리학 자들이 전기장과 자기장이이 지문을 조작 할 수있는 방법을 배웠지 만 그것을 구성하는 피쳐의 수는 대개 일정합니다. 저널 년 7 월 3 출판 작품에서 자연 , 시카고 대학 연구진은 과학자들이 파트 원자 및 파트 -이다 하이브리드 입자를 만들 수있는 새로운에서 "도플 갱어"기능 에너지-돌파구 만들기 위해 레이저와 전자를 흔들어이 패러다임에 도전 빛을 , 다양한 새로운 행동으로 이 연구는 Assoc의보다 큰 노력의 일부입니다. 조나단 사이먼 (Jonathan Simon) 교수는 물질과 빛 사이의 벽을 무너 뜨려 근본적인 성질을 조사했습니다. 언젠가 양자 역학 에서 물질이 어떻게 행동하는지 배우는 것 외에도 ,이 작품은 언젠가보다 강력한 컴퓨터 또는 사실상 "해킹 할 수없는"양자 통신을 만드는 데 도움이 될 수 있습니다. 빛을 없애기위한 한 가지 방법은 광자라고 불리는 빛의 개별 패킷을 물질과 같이 상호 작용시키는 것입니다. (일반적으로 광자는 빛의 속도에 따라 움직이며 전혀 반응하지 않습니다.) "광자를 서로 충돌시키기 위해서, 우리는 원자 를 이동 사이로 사용 한다 "고이 연구를 주도한 박사후 연구원 인 로간 클락 (Logan Clark)은 말했다. "그러나 우리는 광자가 전자 오비탈이 매우 특별한 에너지에있는 원자들과 만 상호 작용하기 때문에 문제에 봉착했다. 우리가 물었다 : 우리가 원했던 어떤 에너지에서도 오비탈의 복사본을 만들 수 있다면 어떨까?" Clark은 이미 양자 정보를 흔들어서 조작하는 기술을 개발했다. 계획. 올바른 종류의 흔들림은 자연스럽게 여러 에너지에서 양자 상태의 복사본을 만듭니다. "우리는 항상 사본을 목표보다는 부작용으로 보았지만 이번에는 사본을 만들 구체적인 의도로 전자를 흔들었다"고 그는 말했다. 원자 공명과 정확히 조율 된 레이저 필드의 강도를 변화시킴으로써 팀은 전자의 궤도를 이동할 수있었습니다. 이 강도를 주기적으로 변화시킴으로써 궤도를 흔들면 원하는 복사물이 생성됩니다. "원자 궤도가 여러 가지 별개의 에너지로 나타나지 만 이러한 사본은 꼭두각시와 같은 원본에 실제로 결합되어 있음을 주목하는 것이 중요하다"고 박사후 연구원 인 Nathan Schine은 말했다. 연구. "사본 중 일부가 이동하면 원본과 다른 사본 모두가 함께 이동합니다." 광자가 이러한 흔들린 원자와 상호 작용할 수있게함으로써, 팀은 "Floquet polaritons"라고 부르는 것을 만들었습니다. 부분 광 및 부분 원자이며 보통의 광자와는 다른 입자는 서로 강하게 상호 작용합니다. 이러한 상호 작용은 물질을 빛으로부터 만드는 데 필수적입니다. 흔들린 원자로 polaritons를 만드는 것은 polaritons에 새로운 방식으로 서로 움직이고 서로 충돌 할 수있는 유연성을 제공 할 수 있습니다. 클라크는 "플로트 폴라톤은 놀라움으로 가득 차있다. 우리는 여전히 그들을 잘 이해하고있다"고 말했다. "우리의 다음 사업 계획은 이러한 충돌 광자를 토폴로지의 '유체'를 만드는 데 사용하는 것입니다. 이것은 대단히 흥미 진진한시기입니다." 여러 에너지에서 원자 상태의 복사본을 갖는 것도 안전한 양자 통신 방법을 만드는 핵심 도구 인 광 주파수 변환을위한 흥미로운 가능성을 제공합니다. 클라크는 "떨리는 것으로 밝혀진 것은 놀랄만 한 것이 아니라 정말 매혹적인 과학으로 이어질 수있다"고 말했다.
추가 탐색 반발하는 광자 추가 정보 : Logan W. Clark et al. Interactioning Floquet polaritons, Nature (2019). DOI : 10.1038 / s41586-019-1354-5 저널 정보 : 자연 시카고 대학 제공
https://phys.org/news/2019-07-scientists-combine-particles-behaviors.html
.3 차원 종양 클러스터를 구축하는 노화 종양 세포
논문저자 이현규1, 논문저자 고려대 이현규 Hyun-Gyu Lee1,
June Hoan Kim 2, Woong Sun 2, Sung-Gil Chi3, WonshikChoi 1,4 & Kyoung J. Lee1 ,Scientific Reports volume 8 , 문서 번호 : 10503 ( 2018 ) | 인용문 다운로드 추상 세포 노화 (영구적 인 세포주기 정지)는 생물학적 유기체에 대한 유익한 중요성이 아직 탐구되기 시작한 공통적 인 흥미로운 현상입니다. 다른 한편으로는, 노화 세포는 그들 주위의 조직 구조를 변형시킬 수있다. 무한히 증식 할 수있는 능력을 가진 종양 세포는 그 현상으로부터 자유롭지 못합니다. 여기에 우리는 유방암 식민지의 고밀도 단일 층에있는 노화 세포가 주변에있는 비 노화 세포의 집합 센터 역할을하는 놀라운 관찰을보고합니다. 결과적으로, 노화 세포는 융합 성인 2D 종양 층에서 국소화 된 3D 세포 - 클러스터를 활발히 형성한다. 놀라운 현상을 뒷받침하는 생물 리 학적 메커니즘은 주로 유사 분열 세포 반올림, 동적 및 차동 세포 부착 및 세포 주 화성을 포함한다. 이러한 몇 가지 생물 물리학 적 요소를 통합함으로써 우리는 세포 Potts 모델을 통해 실험 관측을 재현 할 수있었습니다.
소개
세포 노화는 증식하는 세포가 완전한 성장 억제에 들어가고 그 체적을 극적으로 팽창시키는 (일반적으로, 2 차원 기질에서 튀긴 알 의 형태로) 생물체에서 공통적 인 현상이다 . 이 세포 상태의 근원은 강하게 연구되어왔다. 그러나 그 기본 메커니즘은 명확하지 않다. 1 , 2. 중요하게 노화 세포는 노화 관련 분비 표현형 (SASPs)으로 총체적으로 분류되는 다수의 분비물을 통해 그 이웃과 상호 작용한다. 이러한 분비 표현형은 생물에 부정적인 영향을 미치는 다양한 생물학적 과정에 관여하는 것으로 알려져있다. 예를 들어, 주위의 악성 종양 세포의 성장을 자극하는 친 염증성 사이토 카인과 케모카인이 그 중 3 개 , 4 개 입니다. 노화 세포의 축적은 또한 나이 - 관련 질환과 같은 더 많은 유기체 레벨 부작용과 연관된 5. 특히 조직 개조를 촉진 할 수도 있습니다. 예를 들어, 일부 세포 노화 따라서 암세포의 침윤 촉진 소프 주변 조직 구조를 만드는 세포 외 매트릭스 저하 프로테아제를 분비 6 , 7 , 8 . 한편, 노화 세포에 대한 유익한 효과에 대해서도 최근 논의된다. SASP는 배아 패터닝 9 , 10 및 상처 치료 11에 기여하는 단백질을 포함 합니다. 그럼에도 불구하고 이러한 조직 재생 효과가 SASP에 의해 생물 물리학 적으로 조율되는 방법의 정확한 성격은 특히 조직에 대한 개별 세포의 규모에서 많이 연구되어야합니다. 이 논문에서는 단일 클론 세포주 인 MDA-MB-231 (널리 사용되는 악성 유방암 세포주)의 시험 관내 배양을 바탕으로 초기 시딩 및 이웃 노화 방지와의 상호 작용에서 신생 세포의 출현을 신중하게 분석합니다 세포. 놀랍게도, 불멸화 된 종양 세포조차도 노화를 일으키는 것으로 나타났습니다 12 . 더 흥미 진진한 것은 노화 된 MDA-MB-231 세포가 인접한 종양 세포에 대한 인력의 중심 역할을하여 처음에 2 층 (2D) 콜로니의 단층에서 3 차원 (3D ) 세포 클러스터. 우리는 전환 이 시험 관내 에서 명확한 것으로 나타남을 본다.예를 들어 노화 세포가 조직 개질에 관여 할 수있는 사례. 또한 몇 가지 필수 메커니즘만으로 통합 된 컴퓨터 모델을 통한 관찰에 대한 경험적 설명을 제공합니다. Metropolis kinetics에서 작동하는 셀룰러 Potts 모델 (CPM)은 세포 부피의 보존, 유사 분열 세포 반올림 (결과적으로 세포 - 환경 유착의 동적 강도)과 같은 생물 물리학 적 과정을 재현하는 것을 목표로하며, 세포의 주 화성 운동. 실험 결과 MDA-MB-231 세포 배양 물 (처음에는 직경 2mm의 디스크 영역에 균일하게 도금 된 합류 단일 층 (confluent mono layer),도 1a 참조, 방법에 대한 자세한 내용 참조)은 다수의 노화 세포가 전체 집단으로 무작위로 출현한다 시간이 지남에 따라 증가한다 (그림 1b ). 그들은 '튀긴 계란'형태로 쉽게 식별 할 수 있습니다 (그림 1c ). 노화 된 상태로 들어가는 세포의 몸체는 꽤 합류하는 인구 내에서도 거대한 지역을 차지하기 위해 며칠 동안 측면으로 팽창합니다 (그림 1c ). 완전히 개발 노화 세포의 점유 면적이 현저하게 다른 하나에서 다를 수 있지만, 일반적으로 1.4 × 10 종종 크고 매우 큰 수 5 μ m (2) (도. 참조 1D를) - 전형적인 비 노화 세포보다 약 3 배 더 크다. 반면에 노화 세포의 몸은 ~ 2 μ m 만큼 얇 습니다 (그림 1e 의 두 측면보기 참조 ). 신체는 f-actin의 조밀 한 네트워크에 의해 구조적으로 잘 유지됩니다 (그림 1e 의 상단 그림 참조 ). 세포가 갑자기 파열되어 대사 과정을 끝낼 때까지 끊임없는 시공간 파동이 몸 전체에 나타나며 핵쪽으로 향하게됩니다.
https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0
https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0.pdf
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